Utilizarea plăcilor poroase de titan acoperite cu platină sau a pâslelor de titan ca straturi de difuzie a gazelor (GDL) este determinată în principal de condițiile solicitante din sistemele electrochimice, cum ar fi pilele de combustibil PEM, electrolizoarele de apă PEM și alte dispozitive electrochimice cu hidrogen/oxigen.
Principalele avantaje ale utilizării plăcilor de titan poroase acoperite cu platină sau pâslă de titan pentru straturile de difuzie a gazelor sunt următoarele:
1. Rezistență superioară la coroziune
- Titanul este foarte rezistent la coroziune în medii acide și oxidante, spre deosebire de GDL-urile convenționale de carbon care se degradează sau oxidează la un potențial ridicat.
- Acest lucru îl face potrivit pentru funcționarea pe termen lung în condiții grele, în special pe partea anodică a electrolizoarelor PEM.
2. Structură poroasă stabilă
- Plăcile sau pâslele poroase din titan asigură o rețea de pori puternică din punct de vedere mecanic, interconectată.
- Această structură permite difuzia uniformă a gazului, îndepărtarea eficientă a bulelor de apă lichidă/gaz și menține integritatea chiar și la diferențe de presiune ridicate.
3. Rolul acoperirii cu platină
- Îmbunătățirea conductibilității: titanul nu formează un strat de oxid pasiv (TiO₂), care crește rezistența interfacială. Un strat subțire de platină minimizează rezistența la contact.
- Activitate catalitică: platina funcționează ca un electrocatalizator, îmbunătățind reacțiile de degajare a hidrogenului (HER), a evoluției de oxigen (OER) și a reacțiilor de reducere a oxigenului (ORR).
- Durabilitate: stratul de platină protejează substratul de titan și asigură o performanță electrochimică stabilă în timp.
4. Procesabilitate și integrare
- Materialele poroase din titan pot fi tăiate, sudate sau asamblate în unități mai mari, făcându-le flexibile pentru diferite modele de stive.
- Robustețea lor permite integrarea fiabilă atât în stivele de celule de combustie, cât și în stivele de electrolizor.
